无机及分析化学第4章习题答案

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无机及分析化学第4章 习题答案

无机及分析化学第4章 习题答案

第四章配位化合物习题参考解答1. 试举例说明复盐与配合物,配位剂与螯合剂的区别。

解复盐(如KCl·MgCl2·6H2O)在晶体或在溶液中均无配离子,在溶液中各种离子均以自由离子存在;配合物K2[HgI4]在晶体与溶液中均存在[HgI4]2-配离子,在溶液中主要以[HgI4]2-存在,独立的自由Hg2+很少。

配位剂有单基配位剂与多基配位剂:单基配位剂只有一个配位原子,如NH3(配位原子是N);多基配位剂(如乙二胺H2N-CH2-CH2-NH2)含有两个或两个以上配位原子,这种多基配位体能和中心原子M形成环状结构的化合物,故称螯合剂。

2. 哪些元素的原子或离子可以作为配合物的形成体?哪些分子和离子常作为配位体?它们形成配合物时需具备什么条件?解配合物的中心原子一般为带正电的阳离子,也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子,以过渡金属离子最为常见,少数高氧化态的非金属元素原子也能作中心离子,如Si(Ⅳ)、P(Ⅴ)等。

配位体可以是阴离子,如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O4-等;也可以是中性分子,如H2O、CO、乙二胺、醚等。

它们形成配合物时需具备的条件是中心离子(或原子)的价层上有空轨道,配体有可提供孤对电子的配位原子。

3. 指出下列配合物中心离子的氧化数、配位数、配体数及配离子电荷。

[CoCl2(NH3)(H2O)(en)]Cl Na3[AlF6] K4[Fe(CN)6] Na2[CaY] [PtCl4(NH3)2]解配合物氧化数配位数配体数配离子电荷[CoCl2(NH3)(H2 O)(en)]Cl Co(+3)65个,分别为Cl-(2个)、en、NH3、H2O+1Na3[AlF6] Al(+3)6 6个F--3K4[Fe(CN)6] Fe(+2)6 6个CN--4Na2[CaY] Ca(+2)6 1个Y4--2[PtCl4(NH3)2] Pt(+4)6 6个,4个Cl-,2个NH304. 命名下列配合物,指出中心离子的氧化数和配位数。

无机及分析化学(下)智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)

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第一章测试1.配合物K[Pt(NH3)Br2Cl2F]名称是一氨∙一氟∙二氯∙二溴合铂(II)化钾。

()A:对B:错答案:B2.配位滴定用的EDTA常用其二钠盐而不是乙二胺四乙酸。

()A:错B:对答案:B3.EDTA在水溶液中有七种存在形体,其中只有Y4-能与金属离子直接配位。

()A:错B:对答案:B4.金属指示剂与金属离子形成的配合物不够稳定,这种现象称为指示剂的僵化。

()A:对B:错答案:B5.酸效应系数越大,配合物稳定性越大。

()A:对B:错答案:B6.在配离子[CuI2]-中,Cu+离子接受配体孤对电子的杂化轨道是()。

A:spB:sp3C:sp3d2D:dsp2答案:A7.一般情况下,EDTA与金属离子形成的络合物的络合比是()。

A:2:1B:1:3C:1:1D:1:2答案:C8.αM(L) = 1表示()A:M与L没有副反应B:M的副反应较小C:[M]=[L]D:M与L的副反应相当严重答案:A9.EDTA的有效浓度[Y]与酸度有关,它随着溶液pH值增大而A:减小B:增大C:不变D:先增大后减小答案:B10.产生金属指示剂的僵化现象是因为()。

A:K′MIn < K′MYB:MIn溶解度小C:指示剂不稳定D:K′MIn > K′MY答案:D第二章测试1.Ag2CrO4、PbCrO4、BaCrO4均溶于强酸。

()A:对B:错答案:A2.KMnO4在酸中、碱中、受热、见光都不稳定。

()A:错B:对答案:B3.对于锰的各种氧化数的化合物,下列说法中错误的是()。

A:MnO2在碱性溶液中是强氧化剂。

B:Mn2+在酸性溶液中是最稳定的。

C:Mn3+在酸性或碱性溶液中很不稳定。

D:K2MnO4在中性溶液中发生歧化反应。

答案:A4.清洗长期盛放KMnO4的试剂瓶,应选用()。

A:稀HClB:HNO3C:酸性FeSO4 溶液D:浓H2SO4答案:C5.饮用含Cr(Ⅵ)的水会损害人的肠胃,而Cr(Ⅲ)毒性只有Cr(Ⅵ)的0.5%。

兰叶青无机及分析化学课后习题答案(所有章节)

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第二章 习题解答2-10解:(1)×;(2)×;(3)√;(4)×;(5)×;(6)×;(7)×;(8)×;(9);(10)×;(11)×2-11解:(1)敞开体系;(2)孤立体系;(3)敞开体系;2-12解:(1) Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ(2)Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2-13解:因为此过程为可逆相变过程,所以Q p =△H= ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-×=- kJ ·mol -1 △U = Q + W= +(-)= kJ ·mol -12-14解:(1)r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑((,)+2()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(2)r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑((,)+()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(3)r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑((,)+4()()()()+ΘΘΘΘΘΘ2-15解:乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为:(4) 2C (s ,石墨)+3H 2(g )+1/2O 2(g )= C 2H 5OH (l ),所以:反应(4)=反应(2)×2+反应(3)×3-反应(1)r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C (s ,石墨)+ 2H 2(g )+ H 2O (l )= C 2H 5OH (l )r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然,该反应的r m H ∆Θ<0(能量下降有利),但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向,实际反应中还须考虑其他因素,如:混乱度、反应速率等。

《无机及分析化学》1-12章习题答案

《无机及分析化学》1-12章习题答案
15. As2S3(H2S为稳定剂) 的胶团结构: [(As2S3)m ·nS2- ·(2n-x)H+]x- ·xH+
第一章 气体和溶液 (15页)
17. 聚沉能力由大到小排列: A. 100 mL0.005mol·L-1KI 和100 mL0.01mol·L-1
AgNO3 制成的为正溶胶,所以排列顺序为: AlCl3 K3[Fe(CN)6] MgSO4 (电荷同由小到大) B. 100 mL0.005mol·L-1 AgNO3和100 mL0.01mol·L-1 KI制成的为负溶胶,所以排列顺序为: K3[Fe(CN)6] AlCl3 MgSO4(电荷同由大到小)
13.
2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)
n平衡
1.90
0.95 1.10
K K p( p ) B K C ( Rp T ) B
c(ScO (2S)O c3()O2)RpT1
1.1208.0 010.31 1.2 90.9 58.31151 00.5 031
第三章 化学反应速率和化学平衡 (56页)
V=1425∕900=1.58 L
c=1 25.2 0∕1.5.81 0 =.0 151 .80m1 o8 l·.L6 0 -1 0 9. 40.:0 6.6 00 :5.33 1:2:1
T bm B 0 .05 0 1 .50 00 M K b m A0 .51 9 .0 20 1g 8 m 0-1o
⑸ 减小容器体积
n(Cl2)增大
⑹ 减小容器体积
p(Cl2)增大
⑺ 减小容器体积
K⊖不变
⑻ 升高温度
K⊖增大
⑼ 升高温度
p(HCl)增大
⑽ 加N2 ⑾ 加催化剂

农业出版社无机及分析化学习题解答汇总完整版

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无机及分析化学(Ⅰ)习题解答目录第1章分散体系 (1)第2章化学热力学基础 (8)第3章化学反应速率和化学平衡 (15)第4章物质结构 (22)第5章分析化学概述 (27)第6章酸碱平衡 (31)第7章酸碱滴定法 (36)第8章沉淀溶解平衡 (44)第9章重量分析法和沉淀滴定法 (49)第10章配位化合物 (53)第11章配位滴定法 (62)第12章氧化还原反应 (67)第13章氧化还原滴定法 (78)第14章电势分析法 (83)第15章吸光光度分析法 (86)第16章试样分析中常用的分离方法简介 (90)第17章重要生命元素简述 (93)第18章原子核化学简介 (96)第1章 分散体系1-1.人体注射用的生理盐水中,含有NaCl 0.900%,密度为1.01g·mL -1,若配制此溶液3.00×103g ,需NaCl 多少克?该溶液物质的量浓度是多少?解:配制该溶液需NaCl 的质量为:m (NaCl)=0.900%×3.00×103g=27.0g该溶液的物质的量浓度为:-1-13-1-327.0g/58.5g mol (NaCl)==0.155mol L (3.0010g/1.01g m L )10c ⋅⋅⨯⋅⨯ 1-2.把30.0g 乙醇(C 2H 5OH)溶于50.0g 四氯化碳(CCl 4)中所得溶液的密度为1.28g∙mL -1,计算:(1)乙醇的质量分数;(2)乙醇的物质的量浓度;(3)乙醇的质量摩尔浓度;(4)乙醇的摩尔分数。

解:(1)w (C 2H 5OH) =25254(C H OH)30.0g (C H OH)(CCl )30.0g 50.0gm m m =++=0.38 (2)-12525-1-3(C H OH)30.0g/46g mol (C H OH)[(30.0+50.0)g /1.28g mL ]10n c V ⋅=⋅⨯==10.4mol·L -1 (3)b (C 2H 5OH) =-125-3430.0g(C H OH)46g mol (CCl )50.010kgn m ⋅=⨯=13.0mol·kg -1 (4)x (C 2H 5OH) =-125254-1-130.0g(C H OH)46g mol =30.0g 50.0g (C H OH)+(CCl )+46g mol 153.6g mol n n n ⋅⋅⋅ =0.650.660.650.33=+ 1-3.将5.0g NaOH 、NaCl 、CaCl 2分别置于水中,配成500mL 溶液,试求c (NaOH)、c (NaCl)、c (12CaCl 2)。

无机及分析化学课后习题答案

无机及分析化学课后习题答案

第1章思考题与习题参考答案一、选择题1.等压下加热5%的下列水溶液,最先沸腾的是()A. 蔗糖(C12H22O11)溶液B. 葡萄糖(C6H12O6)溶液C. 丙三醇(C 3H8O3)溶液D. 尿素((NH2)2 CO)溶液解:选D。

在等压下,最先沸腾就是指溶液的蒸气压最低。

根据难挥发非电解质稀溶液的依数性变化规律,溶液质量摩尔浓度增大,溶液的蒸气压下降。

这里,相同质量分数下,溶质的摩尔质量越小,质量摩尔浓度越大。

选项D中非电解质尿素的摩尔质量最小,尿素溶液的质量摩尔浓度最大,蒸气压最低,在等压下最先沸腾。

2.0.1mol·kg-1下列水溶液中凝固点最低的是()A. NaCl溶液B. C12H22O11溶液C. HAc溶液D. H2SO4溶液解:选D。

电解质溶液的依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一的定量计算,但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液的依数性进行定性描述。

即溶质的粒子数目增大,会引起溶液的蒸气压降低,沸点升高,凝固点下降和溶液的渗透压增大。

此题中,在相同质量摩尔浓度下,溶液中的粒子数目估算出来是H2SO4溶液最多,所以其凝固点最低。

3.胶体溶液中,决定溶胶电性的物质是()A. 胶团B. 电位离子C. 反离子D. 胶粒解:选D。

根据胶团结构,胶核和吸附层的整体称为胶粒,胶粒中反离子数比电位离子数少,故胶粒所带电荷与电位离子符号相同。

即胶粒带电,溶胶电性由胶粒决定。

4.溶胶具有聚结不稳定性,但经纯化后的Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉,其原因是()A. 胶体的布朗运动B. 胶体的丁铎尔效应C. 胶团有溶剂化膜D. 胶粒带电和胶团有溶剂化膜解:选D。

溶胶具有动力学稳定性和聚结稳定性,而聚结稳定性是溶胶稳定的根本原因,它包含两个方面,胶粒带有相同电性的电荷,当靠近时会产生静电排斥,阻止胶粒聚结合并;而电位离子和反离子形成的溶剂化膜,也会阻隔胶粒的聚结合并。

由于纯化的Fe(OH)3溶胶具有这种聚结稳定性,从而可以存放数年而不聚沉。

无机及分析化学(董元彦)第四章选择题及答案

无机及分析化学(董元彦)第四章选择题及答案

9.基态11Na原子最外层电子的四个量子数应是(C )A. 4,1,0,+1/2或-1/2B. 4,1,1,+1/2或-1/2C. 3,0,0 ,+1/2或-1/2D. 4,0,0 ,+1/2或-1/2 9.基态19K原子最外层电子的四个量子数应是(D)A. 4,1,0,+1/2或-1/2B. 4,1,1,-1/2C. 3,0,0 ,+1/2D. 4,0,0 ,+1/2或-1/29.在多电子原子中,决定电子能量的量子数为(B)(A)n (B)n和l (C)n, l, m (D)l14.在一个多电子原子中,具有下列各组量子数(n,l,m,m s)的电子,能量最大的电子具有的量子数是(A)A. 3,2,+1,+1/2B. 2,1,+1,-1/2C. 3,1,0,-1/2D. 3,1,-1,+1/2 12.下列各组量子数中,合理的是:(A )A. n=3,l =1,m=1B. n=3,l =2,m=3C. n=4,l =4,m=0D. n=2,l =1,m=-216. 以波函数Ψ(n,l,m)表示原子轨道时,正确的表示是(A )A. Ψ3,2,0B. Ψ3,1,1/2C. Ψ3,3,2D. Ψ4,0,-110.某元素基态原子,有量子数n=4,l=0,m=0的一个电子,有n=3,l=2的10个电子,此元素价电子层构型及其在周期表中的位置为 B 。

A.3p63d44s1四周期ⅤBB. 3p63d104s1四周期ⅠBC.3p63d44s1四周期ⅠBD. 3p63d104s1三周期ⅠB12.可以用来描述3d电子的一组量子数是A 。

A. 3,2,1,-1/2B. 3,1,1,+1/2C. 3,0,1,+1/2D. 3,3,1,-1/27. 基态原子的第五层只有2个电子,则原子的第四电子层中的电子数(D)A. 肯定为8个B. 肯定为18个C. 肯定为8~32个D. 肯定为8~18个8. 某元素原子基态的电子构型为[Ar] 3d84s2 ,它在元素周期表中的位置是(A)A. d区B. f区C. p区D. s区9. 对于原子的s轨道,下列说法中正确的是(B)A. 距原子核最近B. 球形对称C. 必有成对电子D. 具有方向性8.BF3中B原子的杂化是sp2杂化,BF3分子空间构型为(B)A. 直线形B. 平面三角形C. 正四面体形D. 三角锥形8. 基态原子外层轨道的能量存在的现象是因为:( D)A.钻穿效应 B. 洪特规则 C. 屏蔽效应 D. A和C6.从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子,需要大约相同的能量,而去掉第二个电子时,最难的是:(A)A. LiB. BeC. BD. 都一样11.下列物质中,属于非极性分子的是:(B)A. NH3B. CO2C. PCl3D. H2S13. 下列原子轨道不存在的是(A)A. 2dB. 8sC. 4fD. 7p15. 下列分子中相邻共价键的夹角最小的是(D)A. BF3B. CCl4C. NH3D. H2O16. 都能形成氢键的一组分子是(C)A. NH3,HNO3,H2SB. H2O,C2H2,CF2H2C. H3BO3,HNO3,HFD. HCl,H2O,CH48.下列哪种分子的偶极矩等于零?(C)A. NH3B. H2SC. BeH2D. CH410.水具有反常沸点的主要原因是由于存在着(D)(A)孤对电子(B)共价键(C)范德华力(D)氢键12.下列说法中正确的是((B))(A)色散力仅存在于非极性分子之间(B)极性分子之间的作用力称为取向力(C)诱导力仅存在于极性分子于非极性分子之间(D)分子量小的物质,其熔点、沸点也会高于分子量大的物质10、从中性原子Li、Be、B原子中去掉一个电子,需要大约相同的能量,而去掉第二个电子时,最难的是:A(1)Li (2)Be (3)B (4)都一样6.下列分子中,由极性键组成的非极性分子为( A )A、CCl4B、CHCl3C、HClD、Cl2 11.下列物质中,属于非极性分子的是:( B )A. NH3B. CO2C. PCl3D. H2S8.下列哪一系列的排列顺序正好是电负性减小的顺序( C) (A)K、Na、Cl (B)Cl 、Na、K(C)Cl、Na、K (D)三者都是19.下列有关元素核外电子排布错误的是:( C)(A)Fe(Z = 26):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2(B)Cr (Z=24) :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1(C)Cu (Z=29) :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2(D Ca(Z = 20):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s27.下列分子都具有极性的一组是 C 。

无机及分析化学课后第四章答案

无机及分析化学课后第四章答案

第四章 解离平衡1 各种说法均为错误。

(1)有的盐,如HgCl 2, 易溶于水,但电离度较小,属弱电解质。

(2)BaSO 4、AgCl 等虽难溶于水,但溶于水的部分完全电离,为强电解质。

(3)氨水为弱电解质,稀释时,电离度增大,因而[OH -]比原来的1/2大。

(4)α=[H +]/c, [H +]=c α, 稀释时c 减小显著,α略有增大,[H +]减小。

(5)只有相同类型的沉淀比较,溶度积大的沉淀才易转化为溶度积小的沉淀。

(6)只有相同类型的难溶盐比较,K θsp 较大者其溶解度也较大。

3 解 为质子酸的 [Al(H 2O)6]3+, HCl 为质子碱的 CO 32-, NO 32-, Ac -, OH - 既为酸又为碱的 HS -, H 2PO 4-, NH 3, HSO 4-, H 2O4 解 强酸中 H 3N +-CH 2-COOH 强碱中H 2N -CH 2-COO - 纯水中H 3N +-CH 2-COO - 5 解 α = [H +]/c[H +] = [Ac -] = α c=0.042×0.010=0.00042mol/L据 α = (K θa /c)1/2 (α<5%时,该式成立) K θa =α2 c = 0.000422×0.010=1.76×10-5 7 解 c = 0.20/0.40 = 0.50mol/L [H +] = 10-2.50 = 3.16×10-3mol/Lα = [H +]/c = 3.16×10-3/0.50=0.00632<0.05K θa = [H +] 2 /c = (3.16×10-3)2/0.50 = 2.0×10-58解 (1)0.1mol/LHCl 具有最高的[H +]; (2)0.01mol/LHF 具有最低的[H +]; (3)0.1mol/LHF 具有最低的解离度; (4)0.1mol/LHCl 和0.01mol/LHCl 具有相似的解离度,均接近100%。

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第四章配位化合物习题参考解答1. 试举例说明复盐与配合物,配位剂与螯合剂的区别。

解复盐(如KCl·MgCl2·6H2O)在晶体或在溶液中均无配离子,在溶液中各种离子均以自由离子存在;配合物K2[HgI4]在晶体与溶液中均存在[HgI4]2-配离子,在溶液中主要以[HgI4]2-存在,独立的自由Hg2+很少。

配位剂有单基配位剂与多基配位剂:单基配位剂只有一个配位原子,如NH3(配位原子是N);多基配位剂(如乙二胺H2N-CH2-CH2-NH2)含有两个或两个以上配位原子,这种多基配位体能和中心原子M形成环状结构的化合物,故称螯合剂。

2. 哪些元素的原子或离子可以作为配合物的形成体哪些分子和离子常作为配位体它们形成配合物时需具备什么条件解配合物的中心原子一般为带正电的阳离子,也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子,以过渡金属离子最为常见,少数高氧化态的非金属元素原子也能作中心离子,如Si(Ⅳ)、P(Ⅴ)等。

配位体可以是阴离子,如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O4-等;也可以是中性分子,如H2O、CO、乙二胺、醚等。

它们形成配合物时需具备的条件是中心离子(或原子)的价层上有空轨道,配体有可提供孤对电子的配位原子。

3. 指出下列配合物中心离子的氧化数、配位数、配体数及配离子电荷。

[CoCl2(NH3)(H2O)(en)]Cl Na3[AlF6] K4[Fe(CN)6] Na2[CaY] [PtCl4(NH3)2]K2[PtCl6] [Ag(NH3)2]Cl [Cu(NH3)4]SO4K2Na[Co(ONO)6] Ni(CO)4[Co(NH2)(NO2)(NH3)(H2O)(en)]Cl K2[ZnY] K3[Fe(CN)6]二硫代硫酸合银(I)酸钠四硫氰酸根⋅二氨合铬(III)酸铵;四氯合铂(II)酸六氨合铂(II) 二氯⋅一草酸根⋅一乙二胺合铁(III)离子硫酸一氯⋅一氨⋅二乙二胺合铬(III)解Na3[Ag(S2O3)2] NH4[Cr(SCN)4(NH3)2] [Pt(NH3)6][PtCl4][FeCl2(C2O4)(en)]-[CrCl(NH3)(en)2]SO46. 下列配离子具有平面正方形或者八面体构型,试判断哪种配离子中的CO32-为螯合剂[Co(CO3)(NH3)5]+[Co(CO3)(NH3)4]+[Pt(CO3)(en)] [Pt(CO3)(NH3)(en)]解[Co(CO3)(NH3)4]+、[Pt(CO3)(en)]中CO32-为螯合剂。

7. 定性地解释以下现象:①铜粉和浓氨水的混合物可用来测定空气中的含氧量。

②向Hg(NO3)2滴加KI,反过来向KI滴加Hg(NO3)2,滴入一滴时,都能见到很快消失的红色沉淀,分别写出反应式。

③金能溶于王水,也能溶于浓硝酸与氢溴酸的混酸。

解①在浓氨水存在下,铜粉可被空气中氧气氧化。

2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O = 2[Cu(NH3)4]2+ + 4OH-② Hg2+ + 2I- = HgI2↓ HgI2 + Hg2+ = 2HgI+ HgI2 + 2I-= HgI42-③在这些混合酸中,卤离子起配位作用,生成稳定的AuCl4-或AuBr4-,使反应得以进行。

Au + 4HBr + HNO3 = HAuBr4+ NO↑+ 2H2O8. 试解释下列事实:[Ni(CN)4]2配离子为平面正方形,[Zn(NH3)4]2+配离子为正四面体。

解Ni2+为d8构型,在强场中以dsp2杂化成键,所以为平面正方形。

Zn2+为d10构型,只能以sp3杂化成键,故为正四面体。

9. AgNO3能从Pt(NH3)6Cl4溶液中将所有的氯沉淀为AgCl,但在Pt(NH3)3Cl4中仅能沉淀出1/4的氯,试根据这些事实写出这两种配合物的结构式。

解[Pt(NH3)6]Cl4;[PtCl3(NH3)3]Cl。

10. 有两种钴(Ⅲ)的配合物组成均为Co(NH3)5Cl(SO4),但分别只与AgNO3和BaCl2发生沉淀反应。

写出两个配合物的化学结构式。

解能与AgNO3反应生成AgCl沉淀者,Cl-为外界,化学结构式为[CoSO4(NH3)5]Cl,能与BaCl2反应生成BaSO4沉淀者外界为SO42-,化学结构式为[CoCl(NH3)5]SO4。

11. 举例说明何为内轨型配合物,何为外轨型配合物解[Fe(H2O)6]3+配位原子O的电负性很大,不易给出孤电子对,对中心离子影响较小,中心离子使用外层空轨道4s、4p、4d进行杂化生成能量相同、数目相等的sp3d2杂化轨道与配位体结合。

这类配合物叫做外轨型配合物。

[Fe(CN)6]3-配位原子C的电负性较小,较易给出孤电子对,对中心离子影响较大使电子层结构发生变化,3d轨道上的成单电子被强行配对,腾出内层能量较低的d轨道与4s、4p杂化,形成能量相同、数目相等的d2sp3杂化轨道与配位体结合。

这类配合物叫做内轨型配合物。

12. 一些铂的配合物可以作为活性抗癌药剂,如cis-PtCl4(NH3)2、cis-PtCl2(NH3)2、cis-PtCl2(en)等。

实验测得它们都是反磁性物质,试用杂化轨道理论说明它们的成键情况,指出它们是内轨型配合物还是外轨型配合物。

解(1)cis-PtCl4(NH3)2中心原子Pt的氧化态为IV,内层d轨道有6个电子,已知配合物为反磁性物质,即无成单电子,故其一定为内轨型配合物,杂化方式为d2sp3(2)cis-PtCl2(NH3)2、cis-PtCl2(en)中心原子Pt的氧化态为II,内层d轨道有8个电子,同(1)所述,这两个配合物也是内轨型配合物,杂化方式为dsp213. 已知下列配合物的磁矩,根据价键理论指出各中心离子的价层电子排布、轨道杂化类型、配离子空间构型,并指出配合物属内轨型还是外轨型。

(1) [ Mn(CN)6 ]3(μ= B..M.);(2) [ Co(H2O)6 ]2+(μ=B..M.);(3) [ Pt(CO)4 ]2+(μ=0);(4) [ Cd(CN)4 ]2(μ=0)。

解(1)有2d2sp3,八面体,内轨型。

(2)有3sp3d2,八面体,外轨型。

(3)dsp2,正方形,内轨型。

(4)sp3,四面体,外轨型。

14. 工业上为了防止锅炉结垢,常用多磷酸盐来加以处理,试说明原因。

解工业上常用多磷酸盐来处理锅炉用水,是由于多磷酸盐能与水中的Ca2+、Mg2+离子形成稳定的、可溶性的配离子,可防止Ca2+、Mg2+离子与SO42或CO32结合成难溶盐沉积在锅炉内壁。

15. 举例说明何为高自旋配合物,何为低自旋配合物解[Fe(H2O)6]3+配离子中,配体H2O为弱场配体,ΔO <P(P为电子成对能),电子成对需要能量高,故5个电子尽量分占轨道从而使[Fe(H2O)6]3+配离子具有最多自旋平等的成单电子的状态,即为高自旋配合物。

[Fe(CN)6]3-配离子中,配体CN-为强场配体,ΔO >P,5个电子排布时优先占据3个简并的dε轨道,此时仅有一个为成单电子,[Fe(CN)6]3-为低自旋配合物。

16. 影响晶体场中中心离子d轨道分裂能的因素有哪些试举例说明。

解分裂能Δ的大小主要依赖于配合物的几何构型、中心离子的电荷和d轨道的主量子数n,此外还同配位体的种类有很大关系。

(1)配合物的几何构型同分裂能的关系如下:平面正方形>八面体>四面体。

(2)中心离子正电荷越高,分裂能越大。

第四周期过渡元素的M2+离子水合物的ΔO约在7500~14000 cm-1之间,而M3+离子的ΔO约在14000~21000 cm-1之间。

(3)同族过渡金属相同电荷的M n+离子,在配位体相同时,绝大多数的分裂能值增大的顺序为3d<4d<5d,如:CrCl63-(ΔO=13600 cm-1)<MoCl63-(ΔO=19200 cm-1)Rh Cl63-(ΔO=20300 cm-1) <IrCl63-(ΔO=24900 cm-1)(4)当其它情况相同时,在八面体配合物ML6中分裂能的大小,随配位体的不同,有如下的“光谱化学序列”,这也是配位场从弱到强,分裂能由小到大的顺序:I-<Br-<Cl-<SCN-<F-<尿素<OH-~-O-N=O-<C2O42-<H2O<-NCS-<EDTA4-<吡啶~NH3<en<SO32-<联吡啶~邻二氮菲<-NO2-<CN -~CO。

17. 已知下列配合物的磁矩,指出中心离子的未成对电子数,给出中心d轨道分裂后的能级图及电子排布情况,求算相应的晶体场稳定化能。

(1) [ CoF6 ]3(μ= B..M.);(2) [ Co(NO2)6 ]4(μ=B..M.);(3) [ Mn(SCN)6 ]4(μ= B..M.);(4) [ Fe(CN)6 ]3(μ= B..M.)36(1)它属于什么几何构型根据价键理论判断中心离子采取什么杂化状态(2)根据晶体场理论说明中心离子轨道的分裂情况,计算配合物的晶体场稳定化能。

解(1)正八面体构型;因其为反磁性,故为内轨型配合物,杂化方式为d2sp3(2)该配离子为低自旋配合物,中心离子的6个电子全部填充于dε轨道中,故μ=0:CFSE=6×(-4D q)=-24 D q19. 已知下列配离子的分裂能和中心离子的电子成对能。

给出中心离子d电子在t2g和e g轨道上的分布情况,并估算配合物的磁矩。

配离子分裂能(△/(kJ·mol-1)) 电子成对能(P/(kJ·mol-1))[ Fe(H2O)6 ]2+124 210[ Fe(CN)6 ]4 395 210[ Co(NH3)6 ]3+ 275251[ Co(NH3)6 ]2+ 121 269[ Cr(H2O)6 ]3+ 208 -[ Cr(H2O)6 ]2+ 166 281解由Δ与P相对大小可判断配合物是高自旋和低自旋,进而给出d20. 2626解根据晶体场理论:对于不同的中心离子,有时虽然配体相同(例如都是水分子),但因t2g与e g能级差不同,d-d跃迁时吸收不同波长的可见光,因而呈现为不同颜色。

如果中心离子d轨道全空(d0)或全满(d10),则不可能发生上面所讨论的那种d-d跃迁,故其水合离子是无色的(如[Zn(H2O)6]2+,[Sc(H2O)6]3+等)。

21. 试解释氯化铜溶液随Cl-离子浓度的增大,颜色由浅蓝色变为绿色再变为土黄色的原因。

解[Cu(H2O)4]2+为蓝色,随着溶液浓度增大,Cl-浓度相应增大,可与Cu2+形成[CuCl4]2-配离子,而Cl-是比H2O弱的场,因此形成的[CuCl4]2-配离子吸收的可见光波长较大,显示出绿色等变化。

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